Verfahren und Vorrichtung zum stetigen Gießen eines Metallstranges
Bei der Herstellung von Metallsträngen unbeschränkter Länge durch stetiges Gießen
wird das Gießgut zumenst in eine gekühlte, langeGießform eingegossen und der erstarrte
Strang aus dieser, in der Regel nach unten, herausgezogen. Der Entzug der Wärme
aus dem schmelzflüssigen Gießgut erfolgt hierbei mittelbar über die mit dem Gießgut
in Berührung stehende Kokillenwand. Von dieser wird die Wärme durch das durch die
Kokillenwand laufende Kühlwasser abgeführt; der gegossene Strang kommt mit dem Kühlwasser
selbst nicht in Berührung und wird durch Absägen auf endliche Länge aufgeteilt.
Dieses Gießverfahren ist langwierig und bringt außerdem für seigerungsempfindliche
Legierungen manchen :Nachteil mit sich.Method and device for continuous casting of a metal strand
In the production of metal strands of unlimited length by continuous casting
the cast material is first poured into a long, cooled mold and the mold solidifies
Strand pulled out of this, usually downwards. The withdrawal of heat
from the molten cast material takes place indirectly via the with the cast material
mold wall in contact. From this the heat is carried through the through the
Cooling water running off the mold wall; the cast strand comes with the cooling water
itself not in contact and is divided to a finite length by sawing off.
This casting process is tedious and also brings with it those sensitive to segregation
Alloys some: disadvantage with itself.
Es ist daher der Vorschlag gemacht worden, zur Erhöhung der Gießgeschwindigkeit
innerhalb der verhältnismäßig langen Kokitle nur eine erstarrende Kruste zu bilden,
deren Form das fertige Gußerzeugnis bestimmt und in einigem Abstand von dem unteren
Ende der Kokille.einen Kühlraum anzuschließen, in dem die vollständige Erstarrung
des stetig gegossenen Stranges unbeschränkter Länge bis ins Innere erfolgt. Dabei
wurde aber festgestellt, daß seigerungsempfindliche Legierungen starke Schwankungen
in der Zusammensetzung über den Querschnitt aufwiesen.A proposal has therefore been made to increase the casting speed
to form only a solidifying crust within the relatively long mold,
the shape of which determines the finished cast product and at some distance from the lower one
At the end of the mold. To connect a cooling room in which the complete solidification
of the continuously cast strand of unlimited length to the inside. Included
however, it was found that alloys sensitive to segregation have great fluctuations
exhibited in the composition across the cross-section.
Schließlich ist es auch bereits bekannt, einen stetig gegossenen Block
innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Kokille ebenfalls nur in seiner äußeren Schale
erstarren zu lassen, während das Innere desselben selbst noch flüssig bleibt. Die
völlige Erstarrung und Abkühlung des ganzen Gußstückes erfolgt sodann außerhalb
der Kokille durch
Absenkeir.de@ ben urimittelbar sieh an die
Kokille anschließendes Wasserbad. Nach diesem
Verfahren konnten bisher jedoch nur Gießerzeug-
nisse in endlichen Längen hetgestellt-we'tden, wobei
zwischen der aufeinander folgenden Herstellung
von zu-ei Guflsxücken das Verfahren selbst unter--
.brocficiL werden 'rpußte.
`Die vörliegende Erfindung betrifft nun ein Ver-
fahren, welches das stetige Gießen eines Metall-
stranges unbeschränkter Länge mit unmittelbar an
die Gießform anschließender Kühlung des Stranges
in einem mit Flüssigkeit gefüllten Kühlgefäß ge-
stattet. Diese Aufgabe ist zwar auch bereits in einer.älteren Druckschrift behandelt
(Patent 376 2o5), die jedoch keine brauchbare Lösung für die dabei erforderlich
werdende Abdichtung des Stranges beim Austritt aus dem Kühlgefää enthält. In der
Prakis hat sich nämlich gezeigt, daß die Oberfläche des erhaltenen Stranges in Abhängigkeit
von der Legierungszusammensetzung, den Gießbedingungen und anderen Einflußgrößen
mehr oder weniger -raub ist. Das hat zur Folge, daß das Abdichten der Austrittsstelle
des Stranges aus dem Kühlgefäß mit den bekannten Mitteln, wie Gummi oder Faserstoffen,
nach kurzer Zeit versagt, da diese Dichtungsmittel durch die raube Oberfläche des
Metallstranges rasch verschleißen. Eife Abclichtung des Kühlgefäßes an dieser Stelle
ist aber schon aus dem Grunde zwingend erforderlich, da sonst beim Aufteilen des
Stranges, beispielsweise durch eine bekannte schwingende Säge, das in großen Mengen
aus der Kühlvorrichtung ausfließende Wasser überall in der Gießerei herumgespritzt
wird, was aus naheliegenden Gründen vermieden werden muß. Das konnte man aber bisher
noch nicht vermeiden, so daß auch ein stetig-Mossener Stian@g unendlicher Länge,
der aus einer verhältnismäßig langen Kokille nur mit einer äußeren erstarrten Kruste
austritt, bisher nicht durch eine Wasserkühlung zur schnellen- und vollständigen
Erstarrung gebracht werden konnte.Finally, it is also already known to solidify a continuously cast block within a relatively short mold, likewise only in its outer shell, while the interior of the same itself still remains liquid. The complete solidification and cooling of the entire casting then takes place outside the mold Absenkeir.de @ ben urimittelbar look at the
Mold followed by a water bath. After this
Up to now, however, processes have only been able to
nisse in finite lengths, where
between successive manufacture
von zu-ei Guflsxücken the process itself under-
BrocficiL are puffed.
`The present invention now relates to a
driving, which is the continuous casting of a metal
strand of unlimited length with immediately
the casting mold subsequent cooling of the strand
in a cooling vessel filled with liquid
equips. This problem has already been dealt with in an earlier publication (Patent 376 205), but it does not contain any useful solution for the sealing of the strand which becomes necessary when it exits the cooling vessel. In practice it has been shown that the surface of the strand obtained is more or less rough, depending on the alloy composition, the casting conditions and other influencing factors. This has the consequence that the sealing of the exit point of the strand from the cooling vessel with the known means, such as rubber or fiber, fails after a short time, since these sealing means wear out quickly due to the rough surface of the metal strand. A thorough sealing of the cooling vessel at this point is absolutely necessary for the reason that otherwise when the strand is split, for example by a known swinging saw, the water flowing out of the cooling device in large quantities will be splashed around the foundry, which for obvious reasons must be avoided. But this has not yet been avoided, so that even a steady Mossener stian @ g of infinite length, which emerges from a relatively long mold with only an outer solidified crust, could not yet be brought to rapid and complete solidification by water cooling .
Gemäß der Erfindung werden die vorstehend geschilderten Schwierigkeiten
dadurch überwunden. claß ein Strang unbeschränkter Länge erzeugt wird, der zu diesem
Zweck den der Kurzkokille nachgeschalteten ,Kühlmi,ttelbehälter durch eine vorzugsweise
mittels Zuführung von Gebläseluft gesöndert abgedichtete Strangdurchtrittsstelle
verläßt. Das netw.Verfahren schafft durch die dabei erzielte wirksame Abdichtung
des Gußstranges an seiner -Austrittsstelle aus dem Kühlgefäß, die wegen Fehlens
jeder mechanischen-Reibung zwischen den bew.egten Teilen nahezu widerstandslos ist
und eine pxäktiscli unbegrenzte Lebensdauer besitzt, erst die Voratissetztlng für'-die
praktische Anwendung des Wassergußverfahrens auf das Gießen von Strängen unbeschränkter'
I@ärige, das gegenüber dem unterbrpcheni#n Gießen!-eine ganze Reihe bedeutsamer
Wi-teiie besitzt-. S ö@' fällt z. B. das Gießerzeugnis Ar@h Fortfall üe's' häufigen
Arlfahrvorganges ,#t-eseritliA gleIchrnäßiger-' aus; wödufch sieh auch geringere-SMväiükungen
in den mechafii"schenWerteil - c£er ans qä'Icheri Strängen hergestellten Halbzeuge
ergeben. Die Möglichkeit, beim ununterbrochenen Gießen von dem Strang zu jeder Zeit
gewiinsclite Längen des «-eiter zu verarbeitenden Bolzens abschneiden zti können,
macht die Arbeitsweise der Gießerei erheblich beweglicher, ganz abgesehen von der
über doppelt so großen Gießleistung bei verringerten Kokillenkosten des ununterbrochenen
Gießens gegenüber (lern unterbrochenen Gießverfahren. Weitere Vorteile des durch
das erfindungsgerniiße Verfahren praktisch verwirklichbaren Wassergusses mit unbeschränkter
Stranglänge bestehen im Fortfall nahezu sämtlicher verlorener Köpfe und unbrauchbarer
Bolzenlängen sowie darin, daß die besonders beim Gießen von Hohlbolzen zu überwindenden
Anfahrschwierigkeiten nur einmal auftreten.According to the invention, the above-mentioned difficulties become
overcome thereby. that a strand of unlimited length is generated, which leads to this
Purpose of the coolant container downstream of the short mold through a preferably
strand passage point that is separately sealed by means of supply of blower air
leaves. The netw process creates an effective seal through the achieved thereby
of the cast strand at its exit point from the cooling vessel, which is due to the lack of
any mechanical friction between the moving parts is almost without resistance
and has an unlimited lifespan, only the provisions for the
practical application of the water casting process to the casting of strands of unlimited '
I @ arige, that compared to the interrupted pouring! - a whole lot more significant
Wi-teiie owns-. S ö @ 'falls z. B. the cast product Ar @ h Fortfall üe's' frequent
Start-up process, # t-eseritliA uniform- 'off; wödufch also see lesser-smearings
semi-finished products made in the mechafii "schwerteil - c £ er ans qä'Icheri strands
result. The possibility of continuous casting of the strand at any time
be able to cut off the required length of the stud to be processed,
makes the foundry work much more flexible, not to mention the
over twice the casting capacity with reduced mold costs of the uninterrupted
Casting compared to (learning interrupted casting processes. Further advantages of through
the erfindungsgerniiße method practically realizable water casting with unlimited
Strand length exist in the absence of almost all lost heads and unusable
Bolt lengths as well as the fact that the need to be overcome especially when casting hollow bolts
Start-up difficulties only occur once.
Vorteilhafte -2l,/I@erlcmale einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens dienenden Gießvorrichtung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
eines Ausführungsb(-ispieles an Hand der zugehörigen Zeichnung.Advantageous -2l, / I @ allow one to carry out the invention
Process-serving casting apparatus emerge from the following description
of an embodiment example on the basis of the accompanying drawing.
In dieser ist mit i die Zuführung des flüssigen Metalles, mit 2 die
gekühlte Kokille angedeutet, während mit 3 der erstarrte Metallstrang bezeichnet
ist. Das Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, fließt der Kokille 2 durch das Rohr 4
zu und tritt bei 5 in das Kühlgefäß 6 über; hierbei wird der aus der Kokille 2 austretende
Metallstrang 3 mit erstarrter äußerer Hülle und flüssigem Kern so stark gekühlt,
daß er rasch vollständig erstarrt. Das Kühlmittel fließt sodann aus dem Kühlgefäß
6 durch Überlaufschlitze in den Sammelkanal 7 und von hier durch das Rohr 8 ab.
Den erfindungsgemäßen Abschluß des Kühlgefäßes 6 nach unten bilden in vorliegendem
Fall zwei Ringräume 9 und io, die einerseits von dem erstarrten Metallstrang 3 und
dem Kühlgefäß 6, andererseits von den Böden 11, 12 und 13 gebildet werden. Es ist
vorteilhaft, die Böden 12 und 13 kegelig auszubilden.In this, i is the supply of the liquid metal, with 2 the
cooled mold indicated, while 3 denotes the solidified metal strand
is. The coolant, preferably water, flows through the mold 2 through the pipe 4
and enters the cooling vessel 6 at 5; this is the one emerging from the mold 2
Metal strand 3 with solidified outer shell and liquid core cooled so much that
that it quickly freezes completely. The coolant then flows out of the cooling vessel
6 through overflow slots into the collecting channel 7 and from here through the pipe 8.
In the present case, the closure of the cooling vessel 6 at the bottom according to the invention
Case two annular spaces 9 and io, on the one hand from the solidified metal strand 3 and
the cooling vessel 6, on the other hand from the floors 11, 12 and 13 are formed. It is
advantageous to form the bottoms 12 and 13 conical.
Die erfindungsgemäße Abdichtung wird dadurch wirksam, daß zunächst
in die Ringkammer io durch das Rohr 14 Gebläseluft eingeleitet wird. Ein Teil der
Luft bläst durch den Ringspalt 15 und reißt dabei das aus dem Ringspalt 17 austretende
Kühlmittel vom 'Metallstrang los, so daß es über den kegeligen Boden 12 durch das
Rohr i8 abfließen kann. Der durch die Gel)läsel_ttft erzeugte Überdruck im Ringraum
9 verhindert somit den Abfluß allzu großer Kühltnittelmetigen durch den Ringspalt
17. Andererseits verhindert der durch den Ringspalt 16 entweichende Teil der Gebläseluft
etwa durch den Ringspalt 15 noch entwichene Kühlmittel am weiteren Durchtritt durch
den Ringspalt 16 und zerstäubt den letzten Rest desselben, so daß es für - die unter
der Gießbühne aufgestellten Strangbearbeitungsmaschinen, die nicht angedeutet sind,
ungefährlich wird.The seal according to the invention is effective that initially
blown air is introduced into the annular chamber io through the pipe 14. A part of
Air blows through the annular gap 15 and tears the emerging from the annular gap 17
Coolant loose from the metal strand so that it passes through the conical bottom 12 through the
Pipe i8 can flow off. The overpressure generated by the gel) läsel_ttft in the annulus
9 thus prevents the outflow of excessively large Kühltnittelmetigen through the annular gap
17. On the other hand, the part of the blower air which escapes through the annular gap 16 prevents
coolant that has escaped through the annular gap 15 is passed through at the further passage
the annular gap 16 and atomizes the last remainder of the same, so that it is for - the under
strand processing machines set up on the casting platform, which are not indicated,
becomes harmless.
Das im Ringraum io sich ansammelnde Kühlmittel fließt durch das Rohr
i9 ab. Die im letzteren angebrachte Drossel 22 wird vorteilhaft so eingestellt,
daß möglichst keine Luft entweicht. An Stelle des Rohres i9 mit Drossel 22 kann
auch ein Behälter mit Drosselventil bekannter Bauart eingebaut
sein.
Die Gebläseluft aus dem Ringraum 9 tritt durch das Rohr 18, Drosselschieber 23 und
Rohr 21 aus. -.Mit Hilfe des Schiebers 23 wird die Ausströmmenge und damit der Überdruck
im Ringraum so eingestellt, daß durch den Ringspalt 17 möglichst keine Luft nach
oben entweicht und möglichst wenig Kühlmittel nach unten austritt. Das aus den Rohren
18 und 19 kommende Kühlmittel fließt durch den Hahn 24 und Rohr 2o ab. Die Stellung
des Drosselhahnes 24 ist zweckentsprechend so, daß wohl Kühlmittel, aber keine Luft
entweichen kann. Hahn 24 kann auch durch ein Gefäß mit Schieberventil bekannter
Bauart ersetzt werden.The coolant that collects in the annulus flows through the pipe
i9 from. The throttle 22 attached in the latter is advantageously set so that
that no air escapes if possible. Instead of tube i9 with throttle 22 can
also a tank with a throttle valve of known design built in
be.
The blown air from the annular space 9 passes through the pipe 18, throttle slide 23 and
Tube 21 off. - With the help of the slide 23, the outflow and thus the overpressure
set in the annular space so that no air as possible through the annular gap 17
escapes at the top and as little coolant as possible escapes downwards. That from the pipes
18 and 19 incoming coolant flows through the tap 24 and pipe 2o. The position
the throttle valve 24 is appropriately so that coolant, but no air
can escape. Tap 24 can also be known as a vessel with a slide valve
Type to be replaced.
Das geschilderte Verfahren gemäß der Erfindung ist nicht nur zur Herstellung
von Vollstangen, sondern auch zur Herstellung von Hohlstangen geeigret und hat sich
besonders zur Herstellung von Gußstücken aus seigerungsempfindlichen Legierungen
bewährt. Solche Werkstücke konnten bisher nur in Stücken beschränkter Länge hergestellt
werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es aber jetzt möglich geworden,
metallische Voll-und Hohlstränge auch aus solchen Legierungen durch stetiges Gießen
eines Stranges unbeschränkter Länge und Aufteilen desselben nach der Erstarrung
herzustellen.The described method according to the invention is not only for production
of solid bars, but also for the production of hollow bars and has become
especially for the production of castings from alloys sensitive to segregation
proven. Such workpieces could previously only be produced in pieces of limited length
will. With the method according to the invention, however, it has now become possible
metallic solid and hollow strands also made from such alloys by continuous casting
of a strand of unlimited length and splitting it up after solidification
to manufacture.